¿Por qué las manos tienen cinco dedos y no siete?

Lo cierto es que los científicos aún tienen mucho que aprender para entender cómo evolucionaron estos miembros, o qué genes evitan que los humanos tengan manos de siete dedos como los ratones, por ejemplo.

Las manos humanas tienen un aspecto muy distinto a las manitas de un murciélago o a las grandes aletas de una ballena. Pero, tal como dejó claro Charles Darwin con los picos de los pinzones, tanto picos como miembros son distintos hoy en día pero a la vez tienen un mismo origen. Esto es resultado de la llamada evolución divergente, un mecanismo por el cual una misma estructura biológica sufre modificaciones en varias especies a medida que los organismos se adaptan a nuevos entornos. Este es el motivo por el cual los primates, las ballenas y los murciélagos comparten un mismo miembro pentadáctilo, también conocido como quiridio, pero a la vez la razón por la que tienen un aspecto tan distinto.

Aunque esto es claro, lo cierto es que los científicos aún tienen mucho que aprender para entender cómo evolucionaron estos miembros, o qué genes evitan que los humanos tengan manos de siete dedos como los ratones, por ejemplo. En este sentido, una investigación publicada este miércoles en «Nature» ha descubierto dos genes que pueden cerrar un poco este hueco, porque regulan la formación de la mano y a la vez el desarrollo de las aletas de las rayas. Se llaman hoxa13 y hoxd13.

«Este resultado es muy interesante, porque establece un claro vínculo molecular entre aletas de rayas y dedos», ha explicado en un comunicado Yacine Kherdjemil, el primer autor del estudio y científico en el Instituto de Investigaciones Clínicas de Montreal (IRCM).

Esto es realmente interesante, porque los fósiles encontrados hasta ahora muestran que los ancestros de las criaturas actuales eran polidáctilos, con siete falanges, y no pentadáctilos. ¿Pueden ser hoxa13 y hoxd13 la clave para averiguar cómo ocurrió ese cambio?

«Trasplante» de genes de peces a ratones
Estos genes llamaron la atención de Maria Kmita, otra de las investigadoras de este estudio: «Durante el desarrollo embrionario, tanto en humanos como ratones, los genes hoxa11 y hoxd13 se activan en distintas zonas del miembro en crecimiento. Pero en peces (como las rayas) se activan a la vez en varios lugares comunes».

Para tratar de averiguar si esta diferencia era importante, los científicos «copiaron» la regulación que tiene el gen hoxa11 en los peces y la «trasplantaron» a los ratones. El resultado fue el nacimiento de ratones con siete dedos.

Tal como ha explicado Kmita, esto indica que el paso de los siete a los cinco dedos que ocurrió en el pasado no dependió de la aparición de nuevos genes, sino de un cambio en la regulación de genes que ya existían.

Esto contribuye a entender un poco mejor la evolución de los miembros de los vertebrados. Pero además refuerza la idea de que muchas malformaciones en bebés no aparecen solo por mutaciones en genes, sino por cambios en las secuencias reguladoras. «Actualmente, la tecnología no permite identificar este tipo de mutaciones (en secuencias reguladoras) directamente en pacientes, de ahí la importancia de hacer investigación básica (sin aplicación práctica a corto plazo) en modelos animales», ha opinado Marie Kmita.

Genes Hox
En la naturaleza este tipo de efectos tan drásticos, como el de pasar de cindo dedos a siete, no son tan extraños. Pequeños cambios en los genes estructurales o genes hox, provocan grandes cambios durante el desarrollo embrionario, y en llamado plan corporal («bauplan», en alemán). Si estos genes tuvieran que construir un edificio, serían los encargados de decidir la colocación básica de las habitaciones o las plantas, por eso, pequeños cambios en ellos provocan importantes alteraciones de la estructura resultante.